الديزل العادي والديزل الحيوي: كيف يتكونان؟ وما الاختلافات بينهما؟

يشير وقود الديزل الحيوي إلى الديزل المتجدد والنظيف الذي يُستخدم لاستبدال الديزل الطبيعي، فقد يعمل وقود الديزل الحيوي المكتشف حديثاً على إنشاء فرص عمل وتوفير هواء تنفس أنظف وتحسين قطاع أمن الوقود، ومن ناحية أخرى فإنَّ الديزل هو منتج يتم إنشاؤه من النفط الخام.

كيف يتم إنتاج وقود الديزل الحيوي؟

يتم إنتاج وقود الديزل الحيوي عادةً من الزيوت النباتية مثل الدهون الحيوانية وزيت الكانولا وكذلك منتجات الدهون المعاد تدويرها مثل دهون الطهي والزيوت المستخدمة، فالمواد الأولية الأخرى التي تم تطويرها في تكوين هذا المنتج هي أشجار البومجان والطحالب والكاميلينا والجاتروفا، ويتم خلط المواد الخام الغنية بالأحماض الدهنية مع الكحول، وهذا يؤدي إلى تكثيف جزيئات الماء لتترك وراءها الأحماض الدهنية الغنية والنقية.

تُعرف عملية تصنيع وقود الديزل الحيوي بالأسترة التبادلية، فإنَّها عملية كيميائية تنتج زوجاً من المنتجات، والمنتجات هي استرات الميثيل؛ إذ إنَّ وقود الديزل الحيوي معروف كيميائياً وكذلك الجليسيرين، وهو منتج ثانوي قيم للغاية لهذه العملية، فقد يُباع الجليسيرين ويُستخدم في تكوين العديد من المنتجات الأخرى ومن ذلك الصابون.

توجد ثلاث طرائق معروفة لإنتاج استرات الميثيل من الزيوت والدهون على النحو المبيَّن أدناه:

• تحويل الزيوت والأحماض الدهنية إلى استرات ألكيل من خلال تحفيز الأحماض.
• الأسترة التحفيزية القاعدية بالكحول.
• الأسترة المحفزة بالحمض المباشر بالميثانول.

كيف يتم إنتاج الديزل الأحفوري؟

في أثناء عملية التكرير يتم تحويل النفط الخام الغامق شديد اللزوجة والسماكة إلى وقود ديزل أخف وزناً وقابل للاستخدام، وقبل فهم إنشاء الديزل، يحتاج المرء أولاً إلى فهم معنى النفط الخام.

النفط الخام هو سائل موجود في الأرض بشكل طبيعي نتيجة تحلل المواد العضوية من كائنات ونباتات وتعرضها لعوامل الحرارة والضغط على مدى ملايين السنين، ويمكن تكريره إلى منتجات وأنواع مختلفة من البترول، ومن خلال عملية التقطير، يتحول النفط الخام إلى أنواع مختلفة من الوقود، إضافة إلى منتجات بترولية أخرى.

على المستوى الجزيئي، تشكل أنواع مختلفة من الهيدروكربونات النفط الخام؛ إذ توجد سلاسل الهيدروكربون الموجودة في النفط الخام بأطوال مميزة، وقد يستفيد التقطير من حقيقة وجود اختلافات في نقاط غليان نواتج التقطير المختلفة التي يتكون منها النفط الخام، وعلى هذا النحو يتم استخدامه في فصل نواتج التقطير أحدها وقود الديزل.

يبدأ تكرير الزيت الخام بالتسخين الشامل للسائل اللزج إلى أكثر من 400 درجة مئوية، وهي عملية تؤدي إلى تحول السائل إلى بخار، كما يتم توجيه البخار إلى قسم التقطير التجزيئي، وعندما يبدأ البخار بالارتفاع يجد أجزاء أكثر برودةً من برج التقطير ويبرد.

نتيجة لذلك سيصل البخار إلى درجة حرارة معينة؛ إذ تبدأ سلاسل الهيدروكربون المكونة له بالتحول مرة أخرى إلى الحالة السائلة، ونظراً لوجود درجات حرارة مختلفة لتقطير نواتج التقطير؛ يتم توزيع ألواح التقطير التي تلتقط مختلف السوائل بانتظام في البرج لالتقاط السوائل بشكل مناسب.

تغلي أكثر سلاسل الهيدروكربون استطالة في النفط الخام عند درجة حرارة 400 درجة مئوية، وبمجرد دخول السلسلة في قسم التقطير تبدأ بالتحول إلى سوائل مرة أخرى، وسيستقر الهيدروكربون الأطول في القاع على شكل بيتومين أو أسفلت، وعند تبريد البخار إلى أقل من 370 درجة مئوية تظهر زيوت الوقود، ويبدأ الديزل بالتشكل عندما تصبح درجة حرارة البخار 350 إلى 200 درجة مئوية، وقد يُرى أنَّ البخار يتجمع على ألواح التقطير المعنية التي سيتم شفطه منها إلى خزان الاحتجاز.

شاهد بالفديو: 10 طرق سهلة لتكون صديقاً للبيئة

الاختلافات بين وقود الديزل الحيوي والديزل:

توجد عدة اختلافات بين وقود الديزل الحيوي والديزل، والاختلافات الرئيسة هي:

1. المصدر:

يكمن الاختلاف الأساسي بين وقود الديزل الحيوي والديزل في المصدر الذي يفصل بينهما، فقد يتم إنتاج الديزل البترولي من خلال عملية التقطير الجزئي للنفط الطبيعي الخام، ومن ناحية أخرى يتم إنتاج وقود الديزل الحيوي من الدهون الحيوانية والزيوت النباتية.

2. التلوث:

من حيث التلوث يُعَدُّ الديزل من أهم الملوثات في جميع أنحاء العالم، وعلى هذا النحو يؤدي إلى الكثير من التهابات القلب وكذلك مضاعفات الرئة، وبخلاف ذلك يتم تصنيف وقود الديزل الحيوي على أنَّه أحد أكثر أنواع الوقود الصديقة للبيئة الموجودة حتى الآن، وإنَّه مصدر وقود نظيف بنسبة تزيد عن 75%.

3. إطلاق ثنائي أوكسيد الكربون:

يتمثل الاختلاف الآخر بين الديزل والديزل الحيوي في كمية ثنائي أوكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي عن طريق الوقودين، فالديزل هو وقود أحفوري ينبعث منه الكثير من ثنائي أوكسيد الكربون في الغلاف الجوي، بينما يطلق الديزل الحيوي كمية أقل من ثنائي أوكسيد الكربون في الهواء بنسبة 78%.

4. وجود مذيبات مفيدة:

يحتوي وقود الديزل الحيوي على مذيب مفيد يتم استخدامه في الأنابيب لإزالة رواسب الديزل من هذه الأنابيب، ومن ناحية أخرى يفتقر الديزل إلى مثل هذه المذيبات، ومن ثمَّ يلتصق بأنابيب النقل.

5. الرقم السيتاني:

من المعروف أنَّ وقود الديزل الحيوي يحتوي على رقم سيتاني أكبر بسبب الأوكسجين الذي يحمله، وبخلاف ذلك يحتوي الديزل مرة أخرى على كمية أقل منه، وهذا يجعل من الصعب على المحركات أن تعمل بسلاسة.

6. حمض الكبريتيك:

يطلق الديزل الكثير من حمض الكبريتيك في الغلاف الجوي، بينما يطلق الديزل الحيوي كمية أقل منه ومن المنتجات الضارة الأخرى.

7. حجم قابلية الاستخدام:

بينما لم يتم استخدام وقود الديزل الحيوي بشكل كبير في العالم بأسره، فإنَّ الديزل معروف للجميع تقريباً على مستوى العالم، لذلك يُستخدم الديزل على نطاق واسع مقارنةً بالديزل الحيوي.

8. التكلفة:

من حيث التكلفة يُنظر إلى الديزل على أنَّه فعال من حيث التكلفة؛ وذلك لأنَّ وقود الديزل الحيوي مكلف للغاية؛ إذ يتم تحديد سعر وقود الديزل الحيوي من خلال قيمة المواد التي يتم إنتاجه منها بما فيها فول الصويا وهو مكلف للغاية.

هل وقود الديزل الحيوي أفضل من الديزل؟

يمكن الإجابة عن مسألة ما إذا كان وقود الديزل الحيوي أفضل من الديزل من خلال إعطاء فوائد هذا الوقود مقارنةً بالديزل البترولي الطبيعي، فلا يمكن للناس أن يهربوا من حقيقة أنَّ وقود الديزل الحيوي أفضل من الديزل، ويمكن استخدام الأسباب الآتية لتبرير هذه الحقيقة:

1. الصداقة البيئية:

يُنتج وقود الديزل الحيوي كمية أقل من الملوثات للبيئة مقارنةً بالديزل، وعلى هذا النحو هو صديق للبيئة، فلا يؤدي استخدام وقود الديزل الحيوي إلى أغلب المضاعفات التي تحدث عند استخدام الديزل.

2. تدبير مشكلة الاحتباس الحراري:

وقود الديزل الحيوي هو وقود مثالي يمكن استخدامه في تدبير مشكلة الاحتباس الحراري المتصاعدة هذه الأيام، ومن ناحية أخرى يزيد الديزل من ظاهرة الاحتباس الحراري؛ لذا من الصحيح القول إنَّ وقود الديزل الحيوي أفضل من الديزل الطبيعي.

3. صهاريج النقل والتخزين النظيفة:

بينما يلوث الديزل صهاريج التخزين والأنابيب المستخدَمة في نقله، يتم استخدام وقود الديزل الحيوي في تنظيف الرواسب المتسخة، ومن ثمَّ فهذا يعني أنَّ وقود الديزل الحيوي أنظف وأكثر كفاءةً في النقل من الديزل، وهذا يجعل استخدامه أفضل.

4. تشغيل وإدارة المحركات بسلاسة:

المحركات التي تعمل بالديزل الحيوي سهلة التشغيل والإدارة أكثر من المحركات التي تعمل بالديزل، ويرجع ذلك إلى ارتفاع كمية السيتان الموجودة في وقود الديزل الحيوي التي تفتقر إلى الديزل.

من هذه الأسباب ثبت بما لا يدع مجالاً للشك أنَّ وقود الديزل الحيوي المكتشف حديثاً هو أفضل وقود يحتاج الجميع إلى استخدامه.

سلبيات وقود الديزل الحيوي:

بالنظر إلى فوائد الديزل الحيوي قد تتساءل عن سبب استمرار أي شخص في استخدام وقود الديزل، لكن يظل الديزل هو الخيار القياسي للعديد من المستهلكين، ويقدم بعض المزايا الخاصة به متفوقاً على وقود الديزل الحيوي، وتتضمن بعض العوامل التي يجب مراعاتها مع وقود الديزل الحيوي ما يأتي:

1. شروط التخزين الضرورية:

ضع في حسبانك احتياجات الديزل الحيوي الأكثر خصوصيةً عندما يتعلق الأمر بظروف التخزين، فيجب أن يظل وقود الديزل الحيوي في نطاق درجة الحرارة المناسبة في جميع الأوقات، فإذا كان الجو دافئاً جداً، فقد ينمو العفن؛ وذلك لأنَّ هذا الوقود مصنوع من مادة بيولوجية، وإذا كان الجو بارداً جداً، يمكن أن يتجمد، ويعني هذا أنَّ أداء وقود الديزل الحيوي ليس جيداً في الظروف الباردة، فيمكن أن يتحول وقود الديزل الحيوي أيضاً إلى مادة هلامية إذا تعرض للأوكسجين لفترة طويلة.

2. الرواسب في المحركات:

ذكرنا أنَّ وقود الديزل الحيوي يوفر درجة تشحيم أعلى، وهذه سمة إيجابية إلى حدٍّ كبير؛ وذلك لأنَّه يقلل من التآكل، لكن لوحظ أنَّ التشحيم العالي يمكن أن يؤدي أيضاً إلى تراكم المزيد من الرواسب في خزان الوقود والأنابيب، وهذا قد يؤدي إلى الانسداد، ولحسن الحظ يمكنك مكافحة هذه المشكلة عن طريق استبدال فلاتر الوقود بشكل متكرر عند استخدام وقود الديزل الحيوي.

في الختام:

لقد تحدَّثنا في هذا المقال عن الفرق بين وقود الديزل الأحفوري والديزل الحيوي من ناحية التلوث والمصدر والانبعاثات وغيرها، وتعرفنا إلى كيفية تشكُّل وإنتاج كل منهما، إضافة إلى تحديد إذا ما كان وقود الديزل الحيوي أفضل من وقود الديزل الأحفوري، مع ذكرنا لبعض السلبيات، على أمل تحقيقه للفائدة المرجوة منه.